摘要：肺癌进程和微生物群落关联非常密切，但链球菌在肺肿瘤中的具体功能尚未阐明。本研究借助16S rRNA测序技术对60例癌组织及配对的癌旁组织样本进行分析，结果显示，链球菌在肿瘤组织中占比达15.3±4.2%，相较正常组织显著富集了3.19倍，其中肺炎链球菌是优势菌种，功能预测表明该菌群的糖酵解、脂多糖合成及精氨酸代谢通路基因表达明显增强。临床分析发现，链球菌水平和TNM分期、淋巴结转移呈正相关，与患者生存期呈负相关，证实其为影响预后的独立风险因素，为制定基于微生物标志物的诊疗策略提供了新思路。

　　关键词：肺癌；链球菌；肿瘤微生物组；功能基因；临床病理特征

　　肺癌致死率在全球各类癌症中居于首位，其发生与遗传、环境及微生物等多重因素存在关联。肿瘤微生物组能够通过影响炎症、免疫及代谢过程参与肿瘤发展，链球菌作为呼吸道常见菌群在肺部疾病中作用显著。既有研究表明，肺癌患者体内链球菌数量有所增加，但其群落结构、功能基因与临床病理特征之间的关联还不清楚，研究借助16S rRNA测序技术分析肺癌组织中链球菌的群落特征，结合功能基因预测以及临床数据分析，阐明链球菌在肺癌中的作用机制，为基于微生物的诊断和治疗提供全新思路。

　　1材料与方法

　　1.1样本采集与处理

　　研究挑选手术切除的肺癌组织及其癌旁距离肿瘤边缘超过5 cm的正常肺组织作为配对样本。所有标本在术后30 min内进行液氮速冻处理，转移到-80℃的超低温冰箱中冷冻保存。整个样本处理过程严格执行无菌操作规范，使用高压灭菌器械进行组织分割操作，每份样本的重量严格控制在50~100 mg，组织研磨采用液氮冷冻法，防止温度升高导致核酸降解或者微生物群落结构发生改变。

　　1.2 16S rRNA基因测序分析

　　使用CTAB-酚氯仿法提取基因组DNA，以确保其纯度让A260/A280比值维持在1.8~2.0。针对细菌16S rRNA基因的V3~V4高变区，选用通用引物338F和806R进行PCR扩增，PCR产物经磁珠纯化构建测序文库，在Illumina NovaSeq平台上完成读长为2×250 bp的双端测序。

　　1.3微生物群落多样性分析

　　原始测序数据借助QIIME2软件完成质控处理工作，将接头、低质量碱基以及嵌合体序列都进行剔除，利用DADA2算法把有效序列聚类成为ASV。基于Silva数据库完成物种注释操作，α多样性通过Shannon、Chao1和ACE指数进行分析，衡量样本内物种的多样性和分布均匀性[1]。β多样性采用Bray-Curtis距离矩阵进行计算，结合PCoA和NMDS分析展示样本间微生物群落结构差异，通过PERMANOVA检验验证组间差异的统计学意义。

　　1.4链球菌定量检测与种属鉴定

　　采用针对链球菌属开发的特异性引物，运用实时荧光定量PCR技术量化其绝对丰度。反应体系由SYBR Green染料、特异性引物以及模板DNA等构成。依据16S rRNA基因的完整测序数据，利用PacBio SequelⅡ平台获取长读长序列，参照EzBioCloud数据库进行比对后明确链球菌种属分类。

　　1.5功能基因预测与通路分析

　　根据16S rRNA基因序列信息，通过PICRUSt2软件预测微生物群落功能基因构成，生成KEGG直系同源基因丰度分布。功能注释主要涵盖代谢过程、遗传信息调控及环境信号响应等生物学模块。为筛选出链球菌特有的功能通路，研究采用LEfSe法展开分析，把LDA评分阈值设定为3.0，同时借助COG数据库对功能基因进行分类注释。通过HUMAnN3软件量化代谢通路丰度变化，特别重点关注毒力因子、抗生素抗性基因以及炎症相关代谢物合成通路表达状况。

　　2结果

　　2.1肺癌组织微生物群落多样性特征

　　肺癌组织微生物群落α多样性显著低于配对的癌旁正常组织，Shannon指数测定结果是3.42±0.67对应4.81±0.52（P<0.001），Chao1指数为287±45对比412±63（P<0.01）。在β多样性分析过程中，肺癌组织和正常组织的菌群分布呈现显著差异，PERMANOVA检验得到的P=0.001，肺癌样本里厚壁菌门的相对丰度较正常组织增加了1.8倍。

　　2.2链球菌属丰度分布及种群组成

　　链球菌在肺癌组织中存在明显富集现象，其相对丰度达15.3%±4.2%，和配对的癌旁正常组织的4.8%±1.6%相比，富集程度高达3.19倍，差异有统计学意义（P<0.001）。如表1数据所示，Ⅲ-Ⅳ期患者体内的链球菌相对丰度达18.7%±3.8%，显著高于I-Ⅱ期患者的12.1%±3.5%（P<0.05），鳞癌患者的链球菌相对丰度为19.4%±4.6%，也高于腺癌患者的13.2%±4.1%（P<0.05）。在菌种层面分析发现，肺炎链球菌构成了链球菌总量的42.6%，口腔链球菌占比达27.8%，变异链球菌占比为18.3%，其余种类合计占比为11.3%[2]。

　　2.3链球菌功能基因谱系特征

　　PICRUSt2功能预测显示肺癌组织里链球菌富集代谢通路集中在糖代谢、脂多糖合成以及精氨酸代谢等方面。从表2可知，糖酵解相关基因丰度相较正常组织升高了2.3倍（P<0.01），脂多糖合成相关基因增加幅度达到3.1倍。毒力因子相关基因呈显著富集状态，精氨酸代谢途径相关酶基因表达量上升1.9~2.1倍。

　　2.4链球菌丰度与临床病理特征的关联

　　相关性分析揭示链球菌数量和多种临床病理指标关系密切。表3的数据表明：链球菌相对丰度随肿瘤分化程度降低而升高（r=-0.52，P<0.001），与淋巴结转移呈正相关（r=0.47，P<0.01），生存研究显示链球菌高水平患者（>15%）中位生存期为18个月，低水平组(≤15%）则为28个月（P=0.013）。多因素Cox模型证实链球菌丰度是肺癌预后的独立预测因子（HR=2.34，95%CI:1.42-3.86，P=0.001）。

　　3讨论

　　3.1肺癌组织链球菌定植的生物学基础

　　肺癌组织中链球菌的定植与多重生物学机制有关。肿瘤破坏黏膜上皮完整性导致口腔链球菌进入肺部深处，同时肿瘤微环境低氧状态为这类兼性厌氧菌提供生存优势[3]。链球菌表面的FadA蛋白能够与肿瘤细胞E-钙黏蛋白特异性结合，帮助细菌定植，而肿瘤免疫抑制性微环境降低宿主对链球菌的清除效率，创造稳定的繁殖条件。

　　3.2链球菌驱动肿瘤进展的多维机制

　　链球菌通过炎症、免疫和代谢这些途径促进肺癌不断恶化。在炎症方面，链球菌脂多糖会活化NF-κB与STAT3通路，进而引发持续炎症，从而助长肿瘤增生；在免疫方面，链球菌会扩增髓系抑制细胞，并且诱导M2型巨噬细胞转化，抑制T细胞活性；在代谢方面，链球菌消耗精氨酸造成局部精氨酸匮乏，乳酸累积致使微环境酸化，构建代谢免疫互作的促癌体系。

　　3.3链球菌在肺癌精准诊疗中的转化价值

　　链球菌在肺癌诊疗过程中具备应用潜力。在诊断方面，链球菌丰度与TNM分期以及淋巴结转移存在关联，能够作为病情评估的辅助指标[4]。唾液或者痰液的链球菌无创检测为肺癌筛查提供便捷途径；在治疗方面，使用特定抗生素清除肿瘤内链球菌或许可逆转免疫抑制微环境，增强免疫检查点抑制剂的治疗效果[5]。噬菌体疗法能够精准清除肿瘤内特定的链球菌种属，而益生菌干预可调节呼吸道微生态，防止链球菌向肿瘤组织转移。

　　4结语

　　研究揭示了肺癌组织中链球菌的富集规律及作用机制，肺癌组织中大量存在链球菌且主要为肺炎链球菌，链球菌数量和肿瘤恶性程度与患者生存情况相关。功能分析表明，链球菌通过增强糖酵解、脂多糖合成及精氨酸代谢等途径对肿瘤微环境产生影响，链球菌数量能够作为肺癌病情判断的辅助参考内容，提供一种非侵入性肺癌筛查方法。未来，需要开展多中心研究来验证其临床实用性，深入阐明其分子机制，促进肿瘤微生物组研究向精准医疗转化。

　参考文献

　　［1］葛怡俊,曹超.肺部微生态与肺癌的关系研究进展［J］.新医学,2023,54(8):540-544.

　　［2］柳石磊,刘婷,陈威,等.中间链球菌合并侵蚀艾肯菌致肺脓肿1例报告［J］.中华医院感染学杂志,2023,33(23):3547-3551.

　　［3］齐贺,张文晓,肖纯凌.链球菌与香菇多糖联用对PM2.5暴露肺癌小鼠呼吸道菌群的影响［J］.中国微生态学杂志,2022,34(6):638-643.

　　［4］刘洪鹏.肺炎型肺癌与肺炎链球菌肺炎的CT影像鉴别诊断［J］.影像研究与医学应用,2020,4(21):26-28.

　　［5］叶奕兰,许亚红,叶伦,等.肺炎型肺癌与肺炎链球菌肺炎的CT影像鉴别诊断［J］.西南国防医药,2020,30(2):174-175.